实验一逻辑门功能测试及其应用研究ppt课件.ppt

南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出实验一实验一 逻辑门功能测试及其应用研逻辑门功能测试及其应用研究究 ¡实验目的目的¡实验原理原理¡设计举例例¡实验内容内容¡仪器与器材器与器材南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出一、实验目的一、实验目的1 1 1 1、学、学、学、学习习掌握掌握掌握掌握TTLTTLTTLTTL集成与非集成与非集成与非集成与非门门的的的的逻辑逻辑功能及功能及功能及功能及主要参数主要参数主要参数主要参数测试测试方法；方法；方法；方法；2 2 2 2、学、学、学、学习习掌握三掌握三掌握三掌握三态门逻辑态门逻辑功能，了解功能，了解功能，了解功能，了解““““总线总线〞〞〞〞结结构的工作原理构的工作原理构的工作原理构的工作原理前往南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出二、实验原理二、实验原理1 1、、TTLTTL集成逻辑门电路主要技术参数测试集成逻辑门电路主要技术参数测试Ø采用采用TTLTTL中速四中速四2 2输入与非门输入与非门74LS00 74LS00 传输特性传输特性 输入和输出的高、低电压输入和输出的高、低电压 传输延迟时间传输延迟时间 Ø74LS0074LS00中速四中速四2 2输入与非门的主要参数规范输入与非门的主要参数规范值如表值如表4-1-14-1-1Ø此处讨论：此处讨论： 南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出74LS0074LS00南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出（（1 1〕传输特性〕传输特性Ø示波器扫描示波器扫描示波器扫描示波器扫描Ø在输入端输入不同直流电压，用直在输入端输入不同直流电压，用直在输入端输入不同直流电压，用直在输入端输入不同直流电压，用直流电压表逐点测量输出电压值流电压表逐点测量输出电压值流电压表逐点测量输出电压值流电压表逐点测量输出电压值南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出（（2 2〕输入和输出的高、低电压〕输入和输出的高、低电压Ø规定在正逻辑体制中，用逻辑规定在正逻辑体制中，用逻辑规定在正逻辑体制中，用逻辑规定在正逻辑体制中，用逻辑1 1 1 1与与与与0 0 0 0分别表分别表分别表分别表示高、低电平示高、低电平示高、低电平示高、低电平Ø高、低电压是高、低电平以高、低电压是高、低电平以高、低电压是高、低电平以高、低电压是高、低电平以V V V V为单位的量为单位的量为单位的量为单位的量化表示化表示化表示化表示Ø74LS0074LS0074LS0074LS00输入和输出的高、低电压可由电压输入和输出的高、低电压可由电压输入和输出的高、低电压可由电压输入和输出的高、低电压可由电压传输特性得出传输特性得出传输特性得出传输特性得出南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出（（3 3〕传输延迟时间〕传输延迟时间表征门电路开关速度表征门电路开关速度 —导通延通延迟时间—截止延截止延迟时间 —平均延平均延迟时间南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出2 2、三态门、三态门TSLTSL〔〔Three-state LogicThree-state Logic）） （（（（1 1 1 1〕〕〕〕问题问题的提出的提出的提出的提出ØØTTLTTLTTLTTL与非门的推拉式输出电路结构局与非门的推拉式输出电路结构局与非门的推拉式输出电路结构局与非门的推拉式输出电路结构局限性：限性：限性：限性：ØØ输出端不能并联使用：损坏器件；输出端不能并联使用：损坏器件；输出端不能并联使用：损坏器件；输出端不能并联使用：损坏器件；输出电平逻辑混乱。

输出电平逻辑混乱输出电平逻辑混乱输出电平逻辑混乱ØØ电源一经确定，输出高电平固定电源一经确定，输出高电平固定电源一经确定，输出高电平固定电源一经确定，输出高电平固定ØØ不能驱动较大电流、较高电压的负不能驱动较大电流、较高电压的负不能驱动较大电流、较高电压的负不能驱动较大电流、较高电压的负载南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出三态与非门三态与非门三态与非门三态与非门 （（（（2 2 2 2〕〕〕〕问题问题的解决的解决的解决的解决————三三三三态门态门（（a a〕使能控制端高电平有效〕使能控制端高电平有效 （（b b〕使能控制端低电平有效〕使能控制端低电平有效 南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出 三态与非门的功能三态与非门的功能三态与非门的功能三态与非门的功能使能端高电平有效使能端高电平有效EN=1EN=1时，正常工作状态时，正常工作状态ØEN=0EN=0时，禁止工作状态时，禁止工作状态Ø Y Y输出呈高阻态输出呈高阻态Ø 时，正常工作状态时，正常工作状态Ø 时，禁止工作状态时，禁止工作状态Ø Y Y输出呈高阻状态输出呈高阻状态 使能端低电平有效使能端低电平有效南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出(3)(3)(3)(3)三态门的应用三态门的应用三态门的应用三态门的应用Ø总线结构的分时复用总线结构的分时复用总线结构的分时复用总线结构的分时复用Ø任何时候，要求只有一个控制门的任何时候，要求只有一个控制门的任何时候，要求只有一个控制门的任何时候，要求只有一个控制门的ENENENEN为有效为有效为有效为有效电平电平电平电平Ø数据的双向传输数据的双向传输数据的双向传输数据的双向传输前往南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出三、设计举例三、设计举例1 1 1 1、单向总线〔分时复用）、单向总线〔分时复用）、单向总线〔分时复用）、单向总线〔分时复用） 高阻高阻 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0输出输出Y Y使能控制使能控制EN1 EN2 EN3EN1 EN2 EN3逻辑功能逻辑功能 南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出2 2 2 2、双线总线〔数据双向传输）、双线总线〔数据双向传输）、双线总线〔数据双向传输）、双线总线〔数据双向传输） 逻辑功能逻辑功能 1 01 00 10 1信号传输方向信号传输方向使能控制使能控制EN1 EN2EN1 EN2前往南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出1 1、、TTLTTL与非门逻辑功能的测试与非门逻辑功能的测试 TTL TTL与非门电压传输特性的测试。

与非门电压传输特性的测试 要求：要求： 自己设计电路，测试自己设计电路，测试TTLTTL的电压传的电压传输特性，得到电压传输特性的曲线，输特性，得到电压传输特性的曲线，并且利用示波器等仪器测出传输延迟并且利用示波器等仪器测出传输延迟时间 四、实验内容四、实验内容南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出 2 2、用三态门实现三路信号分时传送的总、用三态门实现三路信号分时传送的总线结构框图如图线结构框图如图2-1-82-1-8所示，功能如表所示，功能如表2-1-32-1-3所示 控制控制控制控制输输入入入入C1 C2 C3C1 C2 C3C1 C2 C3C1 C2 C3输输出出出出Y Y Y Y1 0 01 0 01 0 01 0 00 1 00 1 00 1 00 1 00 0 10 0 10 0 10 0 1D1D1D1D1D2D2D2D2D3D3D3D3··Y Y数据输入数据输入控制输入控制输入D1D1D2D2D3D3C1C1C3C3C2C2待待设计电路路图图2-1-82-1-8表表2-1-32-1-3南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出要求：要求：要求：要求：静态验证静态验证静态验证静态验证 控制输入和数据输入端加高、控制输入和数据输入端加高、控制输入和数据输入端加高、控制输入和数据输入端加高、低电平，用电压表测量输出高电平、低低电平，用电压表测量输出高电平、低低电平，用电压表测量输出高电平、低低电平，用电压表测量输出高电平、低电平的电压值。

电平的电压值电平的电压值电平的电压值动态验证动态验证动态验证动态验证 控制输入加高、低电平，数据控制输入加高、低电平，数据控制输入加高、低电平，数据控制输入加高、低电平，数据输入加连续矩形脉冲，用示波器对应地输入加连续矩形脉冲，用示波器对应地输入加连续矩形脉冲，用示波器对应地输入加连续矩形脉冲，用示波器对应地观察数据输入波形和输出波形观察数据输入波形和输出波形观察数据输入波形和输出波形观察数据输入波形和输出波形动态验证时，分别用示波器中的动态验证时，分别用示波器中的动态验证时，分别用示波器中的动态验证时，分别用示波器中的ACACACAC耦合与耦合与耦合与耦合与DCDCDCDC耦合，测定输出波形的幅值耦合，测定输出波形的幅值耦合，测定输出波形的幅值耦合，测定输出波形的幅值Vp-pVp-pVp-pVp-p及高、及高、及高、及高、低电平值低电平值低电平值低电平值实验中注意任一时刻只能有一个三态门处实验中注意任一时刻只能有一个三态门处实验中注意任一时刻只能有一个三态门处实验中注意任一时刻只能有一个三态门处于使能状态于使能状态于使能状态于使能状态前往南通大学电工电子实验中心　　　　　　　　　《数字电子技术实验》课程　　　下翻上翻退出五、仪器与器材五、仪器与器材ØØ（（（（1 1 1 1〕双踪示波器〕双踪示波器〕双踪示波器〕双踪示波器 YB4320 YB4320 YB4320 YB4320型型型型 1 1 1 1台台台台ØØ（（（（2 2 2 2〕函数〕函数〕函数〕函数发发生器生器生器生器 YB1638 YB1638 YB1638 YB1638型型型型 1 1 1 1台台台台ØØ（（（（3 3 3 3〕〕〕〕电电路与数字路与数字路与数字路与数字实验实验箱箱箱箱 YB3262 YB3262 YB3262 YB3262型型型型 1 1 1 1台台台台ØØ（（（（4 4 4 4〕直流〕直流〕直流〕直流稳压电稳压电源源源源 DF1701S DF1701S DF1701S DF1701S型型型型 1 1 1 1台台台台ØØ（（（（5 5 5 5〕万用表〕万用表〕万用表〕万用表 MF78 MF78 MF78 MF78型型型型 1 1 1 1台台台台ØØ（（（（5 5 5 5〕主要器材〕主要器材〕主要器材〕主要器材 74LS00 1 74LS00 1 74LS00 1 74LS00 1片片片片ØØ 74LS04 1 74LS04 1 74LS04 1 74LS04 1片片片片ØØ 74LS244 2 74LS244 2 74LS244 2 74LS244 2片片片片 ØØ 电电阻阻阻阻 ØØ 500Ω 500Ω 500Ω 500Ω和和和和10kΩ10kΩ10kΩ10kΩ各一只各一只各一只各一只 前往。